基板处理装置用遮蔽件的制作方法

1.本实用新型涉及一种在基板处理装置中使用的遮蔽件。


背景技术：

2.半导体器件制造工序之一是成膜工序，通过利用了等离子体的cvd(chemical vapor deposition)法或ald(atomic layer deposition)法在基板上堆积规定的薄膜。
3.但是，在基板处理装置中，从缓冲室供给的等离子体会沿着相反侧的反应管的内表面向下流动而被排气。由此，在晶舟的上下，基板处理变得不均匀。而且，炉口部的隔热性也需进一步改善。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种基板处理装置用遮蔽件，用于改善晶舟上下的基板处理的均匀性、以及炉口部的隔热性。
5.为了实现上述目的中的至少一个，本实用新型提供一种基板处理装置用遮蔽件，具备：圆弧状的底板；从所述底板直立的多个支柱；以及由所述多个支柱沿垂直方向以多层支承的圆弧状的多个隔断板。
6.实用新型效果
7.根据本实用新型的基板处理装置用遮蔽件，防止从缓冲室供给的等离子体沿着相反侧的反应管的内表面向下流动而被排气，从而在晶舟的上下，基板处理的均匀性得到改善，并且，遮蔽加热器的辐射热，抑制与炉口部空间之间的气体的出入，能够提高炉口部的隔热性。
附图说明
8.图1是以纵截面来表示作为基板处理装置的一例的远程等离子体处理装置所使用的处理炉部分的图。
9.图2是以横截面来表示图1所示的处理炉的图。
10.图3是本实用新型的基板处理装置用遮蔽件的立体图。
11.图4是本实用新型的基板处理装置用遮蔽件的侧视图。
12.图5是本实用新型的基板处理装置用遮蔽件的俯视图。
13.图6是本实用新型的基板处理装置用遮蔽件的仰视图。
14.图7是本实用新型的基板处理装置用遮蔽件的后视图。
15.附图标记说明
16.202：处理炉，207：加热器，200：晶圆，203：反应管，219：密封盖，220：气密部件，201：处理室，217：晶舟，218：晶舟支承台，310、320、330：气体供给管，410、420、430：喷管，423、433：缓冲室，451、452、461、462：电极保护管，424、434：缓冲室壁，425、435：气体供给孔，471、472、481、482：棒状电极，271：匹配器，270：高频电源，230：排气口，231：排气管，10：
遮蔽件，11：底板，12：支柱，13：隔断板，14：螺纹孔，15：切缺口。
具体实施方式
17.以下，使用附图说明用于实施本实用新型的具体方式。为了便于理解，存在附图中的部件与实际样态相比，比例不一致或示意表示的情况，也存在附图彼此之间的同一部件的比例不一致的情况。
18.首先，参照图1、图2来说明在远程等离子体处理装置(以下称为基板处理装置)中所使用的处理炉202。如图1以及图2所示，在处理炉202上，设有作为用于加热晶圆200的加热装置(加热机构)的加热器207。加热器207具有上方封闭的圆筒形状的隔热部件和多根加热线。在加热器207的内侧，与加热器207为同心圆状地设有用于处理晶圆200的石英制的反应管203。
19.在反应管203的下方，设有作为能够将反应管203的下端开口气密地封闭的炉口盖体的密封盖219。密封盖219从垂直方向下侧与反应管203的下端抵接。密封盖219例如由不锈钢等金属构成，形成为圆盘状。在设于反应管203的下部开口端部的环状的凸缘与密封盖219的上表面之间配置有气密部件220(例如o型环)，两者之间被气密地密封。至少通过反应管203以及密封盖219形成处理室201。
20.在密封盖219上设有支承晶舟217的晶舟支承台218。晶舟支承台218设于反应管203内，具有圆筒外形，作为例如由石英或碳化硅等耐热性材料构成的隔热部来发挥作用，并且成为支承晶舟的支承体。晶舟217竖立设置于晶舟支承台218上。晶舟217例如由石英或碳化硅等耐热性材料构成。晶舟217具有固定于晶舟支承台218的底板和配置于其上方的顶板，并具有在底板与顶板之间架设多根支柱的结构。在晶舟217上保持有多片晶圆200。多片晶圆200一边彼此隔开固定间隔，一边保持水平姿势且在将中心对齐的状态下在反应管203的管轴向上积载多层并支承于晶舟217的支柱。
21.对于以上的处理炉202，在批次处理的多片晶圆200相对于晶舟217层叠多层的状态下，使晶舟217一边由晶舟支承台218支承一边插入至处理室201、并使加热器207将插入至处理室201的晶圆200加热至规定的温度。
22.如图1以及图2所示，连接有用于供给原料气体的多根气体供给管(例如气体供给管310、320、330)。在处理室201内设有喷管410、420、430。喷管410、420、430将反应管203的下部贯穿。在喷管410上连接有气体供给管310，在喷管420上连接有气体供给管320，在喷管430上连接有气体供给管330(图2中省略了气体供给管310及喷管410)。
23.气体供给管310的下游侧的端部与喷管410的端部连接。喷管410设置为，在反应管203的内壁与晶圆200之间的圆弧状的空间内，从反应管203的内壁的下部沿着上部朝向晶圆200的积载方向上方立起。喷管410作为l字型的长喷管而构成。在喷管410的侧面设有供给原料气体的多个气体供给孔411。气体供给孔411在从下部到上部的范围内具有相同的开口面积或具有对面积大小设置变化斜率的开口面积，以相同间距设置。
24.气体供给管320的下游侧的端部与喷管420的端部连接。喷管420设于作为气体扩散空间(放电室，放电空间)的缓冲室423内。在缓冲室423内还设有电极保护管451、452。喷管420、电极保护管451、电极保护管452在缓冲室423内以此顺序配置。
25.缓冲室423由反应管203的内壁和缓冲室壁424形成。缓冲室壁424在反应管203的
内壁与晶圆200之间的圆弧状的空间内，沿着晶圆200的积载方向设于从反应管203内壁的下部到上部的部分。在缓冲室壁424的与晶圆200相邻的壁上设有供给气体的气体供给孔425。气体供给孔425设在电极保护管451与电极保护管452之间。气体供给孔425以朝向反应管203的中心的方式开口。气体供给孔425在从反应管203的下部到上部的范围设有多个，各自具有相同的开口面积，并以相同间距设置。
26.喷管420从反应管203的内壁的下部沿着上部以朝向晶圆200的积载方向上方立起的方式设于缓冲室423的一端侧。喷管420作为l字型的长喷管而构成。在喷管420的侧面设有供给气体的气体供给孔421。气体供给孔421以朝向缓冲室423的中心的方式开口。气体供给孔421与缓冲室423的气体供给孔425同样地，在从反应管203的下部到上部的范围内设有多个。
27.在缓冲室423内，主要由棒状电极471、棒状电极472、电极保护管451、电极保护管452、缓冲室423以及气体供给孔425构成了第1等离子体发生构造429。主要由棒状电极471、棒状电极472、电极保护管451、电极保护管452、匹配器271、高频电源270构成了作为等离子体发生器(等离子体发生部)的第1等离子体源。第1等离子体源作为使气体以等离子体活性化的活性化机构而发挥作用。缓冲室423作为等离子体发生室而发挥作用。
28.缓冲室433由反应管203的内壁和缓冲室壁434形成。缓冲室壁434在反应管203的内壁与晶圆200之间的圆弧状的空间内，沿着晶圆200的积载方向设于从反应管203内壁的下部到上部的部分。在缓冲室壁434的与晶圆200相邻的壁上设有供给气体的气体供给孔435。气体供给孔435设在电极保护管461与电极保护管462之间。气体供给孔435以朝向反应管203的中心的方式开口。气体供给孔435在从反应管203的下部到上部的范围内设有多个，各自具有相同的开口面积，并以相同的间距设置。
29.喷管430从反应管203的内壁的下部沿着上部以朝向晶圆200的积载方向上方立起的方式设于缓冲室433的一端侧。喷管430作为l字型的长喷管而构成。在喷管430的侧面设有供给气体的气体供给孔431。气体供给孔431以朝向缓冲室433的中心的方式开口。气体供给孔431与缓冲室433的气体供给孔435同样地，在从反应管203的下部到上部的范围内设有多个。
30.在缓冲室433内，从反应管203的下部到上部的范围内沿着晶圆200的层叠方向配设有具有细长构造的棒状电极481以及棒状电极482。棒状电极481以及棒状电极482分别与喷管430平行地设置，棒状电极481以及棒状电极482分别由在从上部到下部的范围内保护电极的保护管、即电极保护管461、462覆盖而被保护。棒状电极481经由匹配器271与高频电源270连接，棒状电极482与作为基准电位的接地线272连接。主要由棒状电极481、棒状电极482、电极保护管461、电极保护管462、缓冲室433以及气体供给孔435构成了第2等离子体发生构造439。主要由棒状电极481、棒状电极482、电极保护管461、电极保护管462、匹配器271、高频电源270构成了作为等离子体发生器(等离子体发生部)的第2等离子体源。第2等离子体源作为使气体以等离子体活性化的活性化机构而发挥作用。缓冲室433作为等离子体发生室而发挥作用。
31.此外，将通过本基板处理装置所产生的等离子体称为远程等离子体。远程等离子体是指，将在电极间生成的等离子体通过气体的流动等向被处理物表面输送而进行等离子体处理。
32.如图1、2所示，在反应管203的下部设有排气口230。排气口230与排气管231连接，且设在比缓冲室的下端低的位置。
33.此外，如图1所示，在反应管203内设置有作为温度检测器的温度传感器263，构成为，基于由温度传感器263检测到的温度信息来调整向加热器207的供给电力，由此使处理室201内的温度成为所希望的温度分布(图2中省略了温度传感器)。
34.但是，在基板处理装置中，从缓冲室423的气体供给孔425以及缓冲室433的气体供给孔435供给的等离子体容易沿着相反侧的反应管203的内表面向下流动而被排气，从而导致晶舟217的上下的基板处理的不均匀性。因此，在此，在基板处理装置的反应管203的底部设置基板处理装置用遮蔽件10，防止从缓冲室供给的等离子体沿着相反侧的反应管的内表面向下流动而被排气。由此，能够改善晶舟217的上下的基板处理的均匀性。
35.以下，同时也参照图3～图7，具体说明本实施方式的基板处理装置用遮蔽件(以下简称为遮蔽件)10的结构。
36.本实施方式的遮蔽件10由耐热耐腐蚀性材料(例如石英)制成，如图1所示，设于基板处理装置的反应管203的底部，具备：圆弧状的底板11；从底板11直立的多个(在此示出了四个)支柱12；以及由多个支柱12沿垂直方向以多层支承的圆弧状的多个(在此示出了六个)隔断板13。在本实施方式中，例如可以是，如图3所示，通过在底板11及最上层的隔断板以外的隔断板13的对应位置形成贯穿孔，将多个支柱12依次贯穿于底板11及隔断板13的贯穿孔后，将最上层的隔断板连接(例如粘结)于多个支柱12的顶端，从而形成遮蔽件10。但是，遮蔽件10的形成方法不限于此。
37.另外，如图3所述，多个隔断板13在支柱12的上半部以相等间距被支承，但隔断板13的分布范围及排列间距能够适当变更。
38.在此，优选的是，在俯视观察时，如图5所示，多个隔断板13的轮廓与底板11的轮廓相同，但也可以是，多个隔断板13的轮廓比底板11的轮廓小。
39.另外，在遮蔽件10设于基板处理装置的反应管203的底部的情况下，设为多个隔断板13配置在基板处理装置中的具有筒状外形的晶舟支承台218与反应管203之间，且具有内径大于晶舟支承台218的外径且外径小于反应管203的内径的规定宽度。
40.如图3、5所示，多个隔断板13的圆弧为180度，并且，在两端以宽度变小的方式形成有倒角(chamfering)。由此，在配置多层的隔断板的两端因外侧切除而宽度变窄，在为了将该遮蔽件装拆而使其倾斜时，能够防止隔断板13的外周与反应管203发生摩擦。
41.此外，如图6所示，底板11的也可以是，圆弧为180度，并且，在两端以宽度变小的方式形成有倒角。
42.而且，在基板处理装置中，如图1、2所示，反应管203具有向内侧突出的缓冲室423、433、和设在比缓冲室的下端低的位置的排气口230。优选的是，多个隔断板13中的最上层的隔断板13配置在与缓冲室423、433的下端大致相同的高度或比该缓冲室的下端高的位置，多个隔断板13中的最下层的隔断板13配置在与晶舟支承台218的下端大致相同的高度。此外，在具有足够层数的情况下，也可以是多个隔断板13中的最下层的隔断板13配置在比晶舟支承台218的下端高的位置。
43.由此，通过遮蔽加热器207的辐射热，并且抑制与炉口部空间(反应管203内的比缓冲室423靠下的空间)之间的气体的出入，能够提高炉口部的隔热性。
44.在多个隔断板13中，如图3及图7所示，在外周的对应位置形成有上下贯穿的切缺口15，如图1所示，以供基板处理装置中使用的气体供给管穿过，避免遮蔽件10的隔断板13与气体供给管发生干涉。
45.另外，如图1所示，遮蔽件10设在将反应管203的下方的开口封堵的封闭盖219之上。并且，如图3、图6所示，在底板11具有用于固定到密封盖219的多个螺纹孔14，能够利用螺钉进行安装。
46.根据本实用新型的基板处理装置用遮蔽件，防止从缓冲室供给的等离子体沿着相反侧的反应管的内表面向下流动而被排气，从而在晶舟的上下，基板处理的均匀性得到改善。并且，通过遮蔽加热器的辐射热，并且抑制与炉口部空间(反应管内的比缓冲室靠下的空间)之间的气体的出入，能够提高炉口部的隔热性。
47.以上，仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行了详细说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施方式做出各种各样的变更和补充或采用类似的方式替代，本实用新型的技术范围应由权利要求书来确定，而且还应包括与权利要求书的记载内容相等同的含义及其范围内的所有变更。